説明

ブレースダンパー

【課題】 木造建物に適用し得る簡便で安価なブレースダンパーを実現する。
【解決手段】 木造軸組に対してブレースの形態で設置されるブレースダンパー1であって、ブレースとして機能し得る剛性を有する長尺の鋼材5の一端部に粘弾性材6を介して鋼板7を積層し、鋼材5の他端部および鋼板7をそれぞれ木造軸組を構成している柱2や間柱4あるいは梁3に対して定着する。鋼材5として帯板状の鋼板の両端部を残して幅方向に蛇腹状に折り畳んだものを採用する。鋼材5の他端部には柱2や間柱4あるいは梁3に対して密着した状態で定着せしめられる定着板部8を折り曲げ加工により一体に形成する。鋼材5の中心と定着板部8の中心とを偏心させる。鋼材5の一端部と鋼板7とを締結具としてのボルト10により面内相対変位可能に連結し、その締結具を通すための孔を変位方向に長い長穴とする。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は木造建物に適用して好適な制震ダンパーに係わり、特に木造軸組に対してブレースの形態で設置するブレースダンパーに関する。
【0002】
【従来の技術】建物の耐震性を向上させ地震被害を軽減するべく、地震時の振動を吸収し減衰させるための制震ダンパーを建物に組み込むことが広く普及しつつある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来までに開発され実用化されている制震ダンパーは主として高層集合住宅等の大規模な建物を対象としているものであるが、近年においては戸建て木造住宅等の小規模な木造建物にも制震ダンパーを設置したいという要請があり、木造建物に適用し得るような簡便で小形軽量かつ安価な制震ダンパーの開発が望まれている。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、木造軸組に対してブレースの形態で設置されるブレースダンパーであって、ブレースとして機能し得る剛性を有する長尺の鋼材の一端部に粘弾性材を介して鋼板を積層してなり、前記鋼材の他端部および前記鋼板がそれぞれ木造軸組を構成している柱あるいは梁に対して定着される構成とされているものである。
【0005】請求項2の発明は、請求項1の発明のブレースダンパーであって、前記鋼材は帯板状の鋼板がその両端部を残して幅方向に蛇腹状に折り畳まれてなるものである。
【0006】請求項3の発明は、請求項1または2の発明のブレースダンパーであって、前記鋼材の他端部には、柱あるいは梁に対して密着した状態で定着せしめられる定着板部が折り曲げ加工により一体に形成されているものである。
【0007】請求項4の発明は、請求項3記載のブレースダンパーであって、前記鋼材の中心と前記定着板部の中心とが偏心しているものである。
【0008】請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載のブレースダンパーであって、前記鋼材の一端部と前記鋼板とを締結具により面内相対変位可能に連結するとともに、該締結具を通すための孔を変位方向に長い長穴に形成しているものである。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図1および図2を参照して説明する。図1は本実施形態のブレースダンパー1を木造軸組に設置した状態を示すもので、本例では柱2、梁3、間柱4からなる木造軸組を対象として、その木造軸組内に4本のブレースダンパー1を間柱4を挟んで全体としてX状をなすように設置している。
【0010】本実施形態のブレースダンパー1の構成を図2に示す。このブレースダンパー1はブレースとして機能し得る剛性を有する長尺の鋼材5の一方の端部に、粘弾性材6を介して鋼板7を積層してなるものである。
【0011】上記の鋼材5は、帯板状の鋼板がその両端部を残して幅方向に蛇腹状に折り畳まれて形成されたもので、ブレースとしての所要座屈強度を有するものである。その鋼材5の一端部は平板状のままとされてそこに上記のように粘弾性材6を介して鋼板7が積層されるようになっているが、他端部は折り曲げ加工されて定着板部8が形成されており、その定着板部8が間柱4あるいは柱2(図2(a)では間柱4の中央部側面)に密着した状態で木ネジあるいはボルトもしくは釘打ちにより定着せしめられるようになっている。なお、図2(b)に示すように鋼材5の中心と定着板部8の中心とを偏心させることでこのブレースダンパー1を木造軸組内の中心よりずらした位置に設置することが可能とされ、それにより木造軸組内に取り付けられる本来のブレースと併用した場合にもそのブレースとの干渉を回避し得て通常の壁厚内に支障なく納めることが可能となっている。
【0012】一方、上記の鋼板7は図2(c)に示すように上記鋼材5の一端部の形状に対応する形状とされたもので、その鋼材5の一端部に対して粘弾性材6を介して接着状態で積層されるものである。この鋼板7の一部は折り曲げ加工されることで定着板部9が形成され、その定着板部9が柱2あるいは間柱4(図2(a)では柱2の柱脚部側面)に密着した状態で木ネジあるいはボルトもしくは釘打ちにより定着せしめられるようになっている。符号10は鋼板7を鋼材5に対して締結して面外方向に剥がれてしまうことを防止するための締結具としてのボルトであり、このボルト10を通すためのボルト孔の少なくとも一方は鋼板7と鋼材5との面内方向の相対変位を拘束しないようにルーズホールとなっている。なお、図2(b)あるいは(d)に示しているように、鋼板7は鋼材5のいずれの表面に対しても積層することができる。
【0013】木造軸組における仕口は実質的にピン接合となっているので、木造軸組は地震時には容易に変形しようとするが、上記のブレースダンパー1を木造軸組に対して従来のブレースに代えて、あるいはそれに併用して設置することにより、木造軸組が変形しようとする際には鋼材5と鋼板7との間で面内相対変位が生じようとし、その相対変位は粘弾性材6の粘性抵抗力により抑制されるとともに、木造軸組の振動は速やかに減衰せしめられ、これによりブレースダンパー1による優れた制震効果が得られる。
【0014】そして、このブレースダンパー1は、鋼材5の一端部に粘弾性材6を挟み込んだ状態で鋼板7を積層したものであるから、構造が極めて簡単であって安価に製造できるものであり、木造軸組に対する設置も定着板部8,9を木ネジ等で固定することのみで簡単にしかも確実に行うことができ、したがって戸建て木造住宅等の小規模な木造建物に適用するものとして最適である。
【0015】特に、このブレースダンパー1における鋼材5は帯板状の鋼板を蛇腹状に折り畳んだものであるので、ブレースとして支障のない座屈強度を確保しつつその厚みをたとえば50mm程度と十分に薄いものとでき、したがって木造建物における100mm程度の壁厚内にも支障なく組み込むことができるし、鋼材5の中心と定着板部8の中心を偏心させたことで通常のブレースとの併用も可能なものである。また、このブレースダンパー1は、厚さ1.6〜2.3mmの鋼板を用いて全長1100mm程度のものとした場合、その質量も4Kg程度と十分に軽量とでき、運搬や施工の際の取り扱いも何等面倒ではない。勿論、このブレースダンパー1は鋼材5の他端部と鋼板7を単に折り曲げることで定着板部8,9を一体に形成したものであるので、単純な形状で十分な定着強度が得られるし製作も何等面倒ではない。
【0016】なお、本発明のブレースダンパー1は上記実施形態のように4本をX状に組み合わせて設置することに限らず、木造軸組内にブレースの形態で設置する限りにおいてその設置形態は自由であり、上記実施形態のように柱2と間柱4の間に設置するのみならず、2本の柱2の間、柱2と梁3の間、上下の梁3の間に設置することでも良い。図3は間柱4と梁3の間に設置した場合の例であり、この場合は鋼板7およびその定着板部9の位置と形状を変更してその鋼板7を梁3の端部上面に対して定着している。
【0017】また、ブレースダンパーの形態もたとえば図4および図5に示すように適宜の変更が考えられる。図4に示すブレースダンパー11は、鋼材5の一端部を折り曲げてそこに平板状の鋼板12を粘弾性材6を介して積層し、それを締結具を兼ねるルーズ木ネジ13(あるいはルーズボルト)により一括して柱2に対して定着するようにし、鋼材5の他端部も同様に折り曲げてそこを定着板部14として間柱4に定着するようにしたものであり、このブレースダンパー11によっても上記のブレースダンパー1と同様の効果が得られる。
【0018】図5に示すブレースダンパー21は、図4に示したブレースダンパー11と実質的に同様のものであるが、鋼材5の両端部をそれぞれ折り返してそこでの剛性を確保するために木ブロック22を挟み込んだものである。あるいは、木ブロック22に代えて鋼板からなる補強リブを折り返し部に溶接する等して取り付けることも考えられる。
【0019】さらに、上記実施形態のように鋼材5としては帯板状の鋼板を蛇腹状に折り畳んだ形態のものが好適であるが、その鋼材としては、ブレースとして使用し得る座屈強度を有し、かつ木造軸組に支障なく組み込める程度の寸法とできる限りにおいて任意の断面形状の鋼材たとえば形鋼や鋼管、リブ付き鋼板等が採用可能である。
【0020】
【発明の効果】請求項1の発明は、ブレースとして機能し得る剛性を有する長尺の鋼材の一端部に粘弾性材を介して鋼板を積層してなり、それら鋼板と鋼材の他端部をそれぞれ木造軸組を構成している柱あるいは梁に対して定着する構成であるから、粘弾性材の粘性抵抗力により木造軸組の変形が抑制され振動が速やかに減衰せしめられて優れた制震効果が得られることはもとより、構造が極めて簡単であって小形軽量であるし安価に製造でき、木造軸組に対する設置も簡単かつ確実に行うことができ、したがって戸建て木造住宅等に適用して最適である。
【0021】請求項2の発明は、鋼材として帯板状の鋼板の両端部を残して幅方向に蛇腹状に折り畳んだものを採用したので、ブレースとして支障のない座屈強度を確保しつつその厚みを十分に薄いものとでき、木造建物の壁厚内に支障なく組み込むことが可能である。
【0022】請求項3の発明は、鋼材の他端部を折り曲げ加工することで定着板部を一体に形成したので、単純な形状で十分な定着強度を確保できる。
【0023】請求項4の発明は、鋼材の中心と定着板部の中心とを偏心させたので、このブレースダンパーを木造軸組内の中心よりずらした位置に設置することが可能であり、それにより本来のブレースと併用する際にそのブレースとの干渉を回避して通常の壁厚内に支障なく納めることが可能である。
【0024】請求項5の発明は、鋼材の一端部と鋼板とを締結具により面内相対変位可能に連結するとともに、その締結具を通すための孔を変位方向に長い長穴に形成したので、それら鋼材と鋼板の相対変位を拘束することなくそれが面外方向に剥がれてしまうことを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態であるブレースダンパーの木造軸組に対する設置例を示す図である。
【図2】 同ブレースダンパーの構成例を示す図である。
【図3】 本発明の他の実施形態であるブレースダンパーとその設置例を示す図である。
【図4】 本発明のさらに他の実施形態であるブレースダンパーとその設置例を示す図である。
【図5】 本発明の他の実施形態であるブレースダンパーとその設置例を示す図である。
【符号の説明】
1 ブレースダンパー
2 柱
3 梁
4 間柱(柱)
5 鋼材
6 粘弾性材
7 鋼板
8 定着板部
9 定着板部
10 ボルト(締結具)
11 ブレースダンパー
12 鋼板
13 ルーズ木ネジ(締結具)
21 ブレースダンパー
22 木ブロック

【特許請求の範囲】
【請求項1】 木造軸組に対してブレースの形態で設置されるブレースダンパーであって、ブレースとして機能し得る剛性を有する長尺の鋼材の一端部に粘弾性材を介して鋼板を積層してなり、前記鋼材の他端部および前記鋼板がそれぞれ木造軸組を構成している柱あるいは梁に対して定着される構成とされていることを特徴とするブレースダンパー。
【請求項2】 請求項1記載のブレースダンパーであって、前記鋼材は帯板状の鋼板がその両端部を残して幅方向に蛇腹状に折り畳まれてなるものであることを特徴とするブレースダンパー。
【請求項3】 請求項1または2記載のブレースダンパーであって、前記鋼材の他端部には、柱あるいは梁に対して密着した状態で定着せしめられる定着板部が折り曲げ加工により一体に形成されていることを特徴とするブレースダンパー。
【請求項4】 請求項3記載のブレースダンパーであって、前記鋼材の中心と前記定着板部の中心とが偏心していることを特徴とするブレースダンパー。
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載のブレースダンパーであって、前記鋼材の一端部と前記鋼板とを締結具により面内相対変位可能に連結するとともに、該締結具を通すための孔を変位方向に長い長穴に形成してなることを特徴とするブレースダンパー。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2002−30828(P2002−30828A)
【公開日】平成14年1月31日(2002.1.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2000−219388(P2000−219388)
【出願日】平成12年7月19日(2000.7.19)
【出願人】(000002299)清水建設株式会社 (2,433)
【Fターム(参考)】